淺析KLD-2Z薄板烘絲機(jī)控制原理

付全青 王新輝 馮書強(qiáng)

摘要：烘絲機(jī)是制絲生產(chǎn)線中關(guān)鍵的主機(jī)設(shè)備，具有自動化程度高、準(zhǔn)確度要求嚴(yán)的特點(diǎn)。本文對目前煙草企業(yè)應(yīng)用廣泛的KLD-2Z薄板烘絲機(jī)的控制原理進(jìn)行分析，目的在于更好地熟悉其設(shè)備性能、工作原理，助力于生產(chǎn)操作的順利進(jìn)行。

關(guān)鍵字：薄板烘絲機(jī);控制原理;生產(chǎn)

1、KLD-2Z薄板烘絲機(jī)的結(jié)構(gòu)

HAUNI公司的KLD-2Z順流式薄板烘絲機(jī)在煙草企業(yè)應(yīng)用比較普遍，其主要功能是通過熱傳導(dǎo)和熱對流，對煙絲進(jìn)行干燥，保證經(jīng)烘絲機(jī)烘干后的煙絲含水率符合卷煙工藝要求，提高煙絲的成絲率和填充值，并盡量保持煙絲的香氣，改善吸味。

KLD-2Z薄板烘絲機(jī)主要由前室、后室、烘筒、傳動裝置、支架、、熱風(fēng)系統(tǒng)、蒸汽管路系統(tǒng)、壓縮空氣管路系統(tǒng)等主要部件組成。烘筒作為烘絲機(jī)的主要工作元件，由旋轉(zhuǎn)接頭、進(jìn)汽管路、滾道、滾筒、大齒輪等組成[1];其作用是供給并傳輸熱量，同時(shí)帶動物料向前運(yùn)動。薄板加熱裝置和進(jìn)入烘筒的熱風(fēng)同時(shí)對進(jìn)入烘筒內(nèi)的煙絲加熱，加熱過程中，從煙絲中蒸發(fā)出的水分由烘筒出料端的排潮口排出。旋轉(zhuǎn)接頭作為烘絲機(jī)蒸汽管路系統(tǒng)的主要元件，作用是把蒸汽通過進(jìn)氣環(huán)管送到烘筒的熱交換板上，經(jīng)過熱交換后，通過出氣環(huán)管把冷凝水匯集到旋轉(zhuǎn)接頭引出。壓縮空氣系統(tǒng)用于蒸汽管路系統(tǒng)中執(zhí)行器件的自動控制和篩網(wǎng)筒清潔。熱風(fēng)系統(tǒng)的作用是滿足復(fù)合干燥技術(shù)要求，保證煙絲在上下翻滾的前進(jìn)過程中受熱均勻、水分偏差減小，達(dá)到快速干燥的目的[2]。

2、KLD-2Z薄板烘絲機(jī)的控制原理

KLD-2Z薄板烘絲機(jī)的烘筒與水平面成一定的夾角，采用前高后低的設(shè)計(jì)。葉絲由振動輸送機(jī)從烘絲機(jī)的進(jìn)料口送入導(dǎo)料筒，進(jìn)入烘筒后，葉絲由于受重力的作用，由較高的一端運(yùn)行到較低的一端[3]，同時(shí)烘筒的抄板增加了煙絲與熱風(fēng)的接觸時(shí)間和面積，在煙絲運(yùn)動的過程中，葉絲干燥完畢，從后室出料口輸出。

KLD-2Z薄板烘絲機(jī)采用順流式熱風(fēng)輸送方式，即熱風(fēng)方向與葉絲流向一致，與逆流式薄板烘絲機(jī)相比，順流式薄板烘絲機(jī)在出料端空氣和煙絲接近吸濕平衡，得到更加均勻的煙絲水分和溫度，煙絲表面不干燥。

KLD-2Z薄板烘絲機(jī)水分采用PID控制方式，烘絲過程以筒壁干燥為主，筒壁溫度的控制準(zhǔn)確性對出口煙絲的實(shí)際水分有著重要的影響。烘絲機(jī)進(jìn)行煙絲干燥時(shí)，筒壁溫度的控制由前饋數(shù)學(xué)模型與實(shí)際水分反饋共同決定。以進(jìn)料流量、進(jìn)料水分、干燥因子和出口煙絲水分設(shè)定值等一系列參數(shù)作為前饋值，建立前饋數(shù)學(xué)模型;以出口煙絲水分的實(shí)際水分和設(shè)定值作為后饋值，建立實(shí)際水分反饋。兩者對烘絲筒壁溫度形成閉環(huán)控制，保證出口煙絲水分與設(shè)定值一致。[4]其控制模型如圖1所示。

其中，

前饋爐壁溫度=設(shè)定溫度平臺+干燥因子Ck*（應(yīng)脫水量-標(biāo)準(zhǔn)脫水量）;

后饋爐壁溫度=水分系數(shù)*（實(shí)際水分值-設(shè)定水分值）;

爐壁溫度=前饋爐壁溫度+后饋爐壁溫度。

前室和后室的爐壁溫度有三種組合方式，即前室高溫、后室低溫;前室低溫、后室高溫;前室后室同溫。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，前室高溫、后室低溫的組合方式是應(yīng)用比較普遍的，其優(yōu)點(diǎn)是前室烘干潮濕的煙絲，此時(shí)煙絲水分高，更抗高溫，后室對煙絲進(jìn)行柔性干燥。這種組合方式能夠較少的影響吸味和顏色，利于保持煙絲的本香。

在控制爐壁溫度的同時(shí)，輔以熱風(fēng)速度、脫水量、葉絲流量的控制，保證出口水分的穩(wěn)定。

3、結(jié)語

KLD-2Z薄板烘絲機(jī)作為煙草企業(yè)廣泛應(yīng)用的煙絲干燥設(shè)備，其控制過程具有自動化程度高、準(zhǔn)確度要求嚴(yán)的特點(diǎn)，控制原理的設(shè)計(jì)能夠滿足精確控制的目的，為烘絲質(zhì)量的穩(wěn)定提供了可靠保障。

參考文獻(xiàn)：

[1] 任宏程.基于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的烘絲機(jī)智能控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D].昆明：昆明理工大學(xué).2008.

[2] 陳韡.SH6型薄板式烘絲機(jī)在金橋制絲線的應(yīng)用[J].硅谷.2013，（17）：87-76.

[3] 晏建華，魏林波.薄板式烘絲機(jī)與HXD燃油管道式烘絲機(jī)的對比分析[J].科技廣場.2013，（4）：230-234.

[4] 蘇子雅，施文莊.優(yōu)化烘絲筒控制模式降低煙絲干頭量[J].廣東化工.2010，（12）：229-230.